芯耀
1903
在全球能源轉(zhuǎn)型的新浪潮下，動(dòng)力電池行業(yè)作為新能源汽車核心部件之一，同樣呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。隨著新能源汽車市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大和消費(fèi)者需求的不斷提升，當(dāng)前動(dòng)力電池技術(shù)在續(xù)航里程、充電時(shí)間、充電安全等方面暴露出諸多痛點(diǎn)問題，因此發(fā)展下一代動(dòng)力電池技術(shù)已刻不容緩。目前動(dòng)力電池企業(yè)和主機(jī)廠圍繞電池路線、材料體系、集成技術(shù)等加速研發(fā)，同時(shí)通過發(fā)展電池回收技術(shù)和建立零碳工廠的方式保證低碳排放。
在此基礎(chǔ)上，蓋世汽車圍繞產(chǎn)業(yè)背景及現(xiàn)狀、發(fā)展難點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)展望三個(gè)方面洞察下一代動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
發(fā)展難點(diǎn)
?續(xù)航和補(bǔ)能表現(xiàn)：根據(jù)德勤調(diào)研結(jié)果，盡管消費(fèi)者對(duì)充電時(shí)間和續(xù)航里程要求相較2023年有所下降，但仍是最關(guān)注的主要因素。同時(shí)，消費(fèi)者對(duì)新能源汽車在寒冷天氣表現(xiàn)也表示擔(dān)憂，據(jù)汽車之家低溫測(cè)試結(jié)果，不同品牌車型均出現(xiàn)不同程度續(xù)航衰減；
?政策要求趨嚴(yán)：隨著全球各地區(qū)碳中和行動(dòng)的開展，歐盟通過碳邊境稅和新電池法規(guī)構(gòu)筑新的低碳貿(mào)易壁壘，來推動(dòng)汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)低碳化和零碳化，對(duì)中國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)提出更高的排放要求；
?產(chǎn)能嚴(yán)重過剩：動(dòng)力電池在經(jīng)過快速發(fā)展時(shí)期后，已進(jìn)入產(chǎn)能過剩階段，在此影響下，主要原材料利用率也維持在50%左右，造成原材料價(jià)格持續(xù)下探；
?高昂換電成本：據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在電池八年質(zhì)保期過后，更換電池需花費(fèi)幾萬乃至十幾萬元，部分車型換電費(fèi)用已高于舊車殘值；
?部分技術(shù)尚未突破：圓柱電池在全極耳生產(chǎn)技術(shù)中的模切、揉平和焊接工藝尚有難點(diǎn)為突破；全固態(tài)電池存在固-固界面、固態(tài)電解質(zhì)等制備工藝以及核心材料升級(jí)、回收等產(chǎn)業(yè)鏈難題。
趨勢(shì)展望
高性能：
?新興材料體系：富鋰錳基擁有高能量密度、低成本優(yōu)勢(shì)，未來有望在正極材料混合使用；硅負(fù)極材料以硅碳/硅氧路線為主，當(dāng)前已實(shí)現(xiàn)上車；鈉離子電池在儲(chǔ)能和乘用車端均有搭載，乘用車以A00級(jí)為主；
?大圓柱電池：全極耳技術(shù)影響大圓柱電池良品率提升，預(yù)計(jì)2026年前后逐漸實(shí)現(xiàn)批量搭載；
?電池集成技術(shù)：CTB/CTC技術(shù)實(shí)現(xiàn)整車落地，主流新勢(shì)力車企中理想、問界、蔚來、小米等已標(biāo)配該技術(shù)；傳統(tǒng)自主通過旗下新能源品牌加速CTP/CTB方案上車；外資車企仍大規(guī)模采用CMP方案；
?固態(tài)電池：硫化物將成為全固態(tài)電池主流路線，主要?jiǎng)恿﹄姵仄髽I(yè)和車企均已布局全固態(tài)電池，將于2027年前后陸續(xù)量產(chǎn)裝車；
低成本：
?干法技術(shù)：與傳統(tǒng)的濕法工藝相比，干法工藝具有顯著的成本優(yōu)勢(shì)，同時(shí)特別適配固態(tài)電池、46系大圓柱電池等新型電池技術(shù)。但要想實(shí)現(xiàn)批量規(guī)模化，仍需解決突破粘結(jié)劑匹配性、界面阻抗和工藝復(fù)雜性等挑戰(zhàn)；
?電池標(biāo)準(zhǔn)化：當(dāng)前我國(guó)動(dòng)力電池共有145種規(guī)格，新標(biāo)準(zhǔn)給出了11個(gè)系列規(guī)格尺寸，其中乘用車推薦主流包含短刀、大圓柱等。當(dāng)前主流動(dòng)力電池企業(yè)已陸續(xù)下線標(biāo)準(zhǔn)電芯產(chǎn)品，在減少研發(fā)和生產(chǎn)成本的同時(shí)提升成本性能和安全性；
?AI技術(shù)：隨著AI技術(shù)的快速發(fā)展，研究者將AI技術(shù)滲透進(jìn)電池研發(fā)制備的過程中。借助AI可完成材料發(fā)現(xiàn)到制造優(yōu)化，并協(xié)助研究者完成性能檢測(cè)到全生命周期管理，在加速技術(shù)迭代的同時(shí)推動(dòng)動(dòng)力電池全周期成本下降；
?向新領(lǐng)域滲透：動(dòng)力電池憑借高能量密度、快速充放電能力和成熟產(chǎn)業(yè)鏈，正逐漸從傳統(tǒng)新能源汽車行業(yè)向飛行汽車、人形機(jī)器人、電化學(xué)儲(chǔ)能等領(lǐng)域加速滲透，目前已實(shí)現(xiàn)小規(guī)模搭載，未來將成為動(dòng)力電池主要應(yīng)用場(chǎng)景之一。
高安全：
?智能BMS：為進(jìn)一步防止發(fā)生熱失控，做到動(dòng)力電池不起火、不爆炸，多數(shù)電池廠采取了“在電芯、pack到系統(tǒng)層面，加強(qiáng)隔熱材料應(yīng)用和泄壓及散熱和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)化，以及BMS實(shí)時(shí)管控”的全生命周期開發(fā)策略；
?寬溫域電池：已拓展至極寒環(huán)境滿足更多元化使用場(chǎng)景，已量產(chǎn)產(chǎn)品中最低可在-40℃環(huán)境下保持充放電。
低碳化：
?電池回收：電池回收技術(shù)可緩解金屬元素缺口，并完善電池護(hù)照材料信息要求，目前主機(jī)廠積極構(gòu)建電池回收體系，打造回收閉環(huán)；
?零碳工廠：零碳工廠是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的主要實(shí)施方案之一，各地政府出臺(tái)政策大力鼓勵(lì)建設(shè)發(fā)展。當(dāng)前以寧德時(shí)代為代表的鋰電企業(yè)正在緊密布局，通過使用綠色能源、購(gòu)買碳信用等方式節(jié)能減排，以滿足零碳排放的要求。
